高端陶瓷封装基板金属化新技术与产业化进展
项目背景SBC工艺研究市场竞争力分析SBC板性能分析1234产业化进程5 CONTENTS目录 1.项目背景InsulateGateBipolarTransistor绝缘栅双极型晶体管多个国家部门重视IGBT产业的发展我国IGBT产业快速发展，但仍受控于人 1.项目背景问题：高功率IGBT发热量高，基板材料由氧化铝向氮化硅发展！现状：市场巨大、高端产品被国外控制，关键技术“卡脖子”！氧化铝(DBC)→氮化铝(DPC&AMB)→氮化硅(AMB) DBCAMB 4 中国IGBT市场规模为187.31亿，且自给率不超过30%，预计2023-2030年复合年增长率（CAGR）15%，高端产品被国外控制，关键技术“卡脖子”；2023年全球DBC和AMB陶瓷基板市场规模大约为10.12亿美元，预计2030年将达到33.06亿美元，2024-2030期间年复合增长率（CAGR）为17.4%。DBCDPC-30-20-1001020年复合增长率（%）预计2024年2019年2020年2027年基板市场将达到100亿美元1.项目背景 序区域当前金额/亿美元增长率备注1中国5.0617.4%国内、海外市场规模根据下游调研数据国内外市场分布5:5匡算；2027年基板市场将达到100亿美元2海外5.0617.4%3全球10.1217.4%DBC和AMB陶瓷基板市场规模AMBLTCCHTCC预计2028年2021年预计2027年陶瓷基板制备方法051015202530预计2026年2020年预计2027年2020年市场规模（亿美元）5 关键痛点：气孔率高、结合力差DBC1.项目背景 要求：空洞率<0.3%AMB 3. SBC板性能分析镀层表面光滑、平整、致密度高溅射金属层晶粒细小（10-50nm）电镀晶粒尺寸（0.5-2μm） 界面平整、清洁，结合紧密；截面晶粒排列紧密，无杂质，致密度和纯度远高于电镀 3. SBC板性能分析相对竞品，金属层覆铜后，表面晶粒度、粗糙度、致密度不发生明显变化DBCDF-DBC 3. SBC板性能分析涂层与基体结合紧密，完全无气孔存在SBC基板 3. SBC板性能分析界面结合紧密 3. SBC板性能分析镀层结合强度高焊后力学性能测试超强的结合力机械性能测试后的Al2O3基板 3. SBC板性能分析镀层结合强度高铜片均被打断 3. SBC板性能分析极端温度热冲击：-100 ℃ ~-196 ℃高低温循环无鼓包、开裂、破损北京卫星制造厂验证（原529厂） DSC/SBC特性适用基板Al2O3、AlN、SiC、Si3基板粗糙度>10nm可镀金属Cu、Al、Ni、Cr、Ti、Au、Ag、AuSn、Pd、Pt等金属层厚度0-100μm可调金属层粗糙度0.1-10μm可调结合强度10-50N/mm2金属层面阻<10mΩ可调温度循环常压-196-100℃，各保温10min，10次循环完好热震实验200℃烘烤1h，置冷水中，结合良好各项数据优于现有DBC和AMB产品 适用于氧化铝、氮化铝、氮化硅多种陶瓷等，结合强度高，可靠金属层与陶瓷层之间零气孔（<0.01%），载流能力强金属层厚度可1μm-1mm内任意定制，不会对后续刻蚀工艺带来可分步进行1-8种多层不同金属沉积，利于多种功能层一次沉积加工温度<700℃，金属层致密、平滑、晶粒度小，电导率高全真空、自动连续生产，环保，低能耗，单线产能>300万片/年 公司产品：3. SBC板性能分析 产品优势：性强变化 20 DPC适用基板Al2O3（对表面平整度要求高）Cu层厚度一般<100μm主要厂商国内企业为主孔隙率5%-8%结合强度10-20N/mm生产过程污染性水电镀存在污染4.市场竞争力分析 5.产业化进程 2025年，在学校的统筹安排下，落户河南省郑州市，引入郑州市高新投和北京大学郑州新材料高等研究院战略投资，进一步完成技术优化，推动产业升级，打通上下游供应链，形成稳定生产和供应。 5.产业化进程大功率IGBT基板SBC：基板材质可选厚度(mm)ALN0.38/0.641.0Si3N40.250.32Al2O30.38/0.5/0.635/1.0说明:其它基板材质和无氧铜厚度可根据客户需求选择。 0.10.2√√√√√ 北京大学材料科学与工程学院（深圳）薄膜技术与装备组（深圳后浪实验室）吴忠振2024.05.17 北大材料定位产业化为目标、交叉学科融合的协同应用创新平台G栋北大深研院新材料学院2013年 北大材料科学与工程学院（深圳）2023年 薄膜技术与装备实验室研究方向：离子沉积●多场耦合等离子体放电仿真与模拟研究；●高离化、快速沉积真空薄膜制备技术与装备研究；●金属有机载气的制备与应用；●基于离子束的微结构直写与打印技术研究高功率放电 获得高纯高束流离子精确可控的控制离子高效实现离子的沉积 薄膜技术与装备实验室 THANKYOU谢谢
